Kaltschmitt, MartinMartinKaltschmittHöfer, IsabelIsabelHöferGollmer, ChristianChristianGollmer2022-07-132022-07-132022-03Abschlussbericht über ein technisch orientiertes Vorhaben gefördert unter dem Az.: 32975/02 von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU)http://hdl.handle.net/11420/13064Häusliche Holzheizungen gelten als Verursacher von Partikelemissionen, die zur allgemeinen Staubbelastung der Atmosphäre beitragen. Hinsichtlich des Emissionsverhaltens kommt dabei u. a. der Brennstoffqualität eine bedeutende Relevanz zu, sodass zukünftig eine gesteigerte Nachfrage nach Brennstoffen mit emissionsoptimierten Eigenschaften erwartet wird. Ein viel-versprechender Ansatz der (primären) brennstoffseitigen Emissionsminderung ist die (Brenn-stoff-)Additivierung, d. h. die Zugabe sogenannter Additive zu dem einzusetzenden Brennstoff. Um dem Problem der (anorganischen) Staubbildung zu begegnen, haben sich insbesondere aluminiumsilikat-basierte Additive (z. B. Kaolin) als vielversprechend erwiesen. Daher zielt dieses durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt geförderten Vorhaben (Az.:32975/02) da-rauf ab, u. a. den Minderungseffekt des Additivs Kaolin auf die Staubemissionen in einer handelsüblichen Holzhackschnitzelfeuerungsanlage umzusetzen und messtechnisch zu erfas-sen. Hierbei sollen Aussagen abgeleitet werden, ob und unter welchen Bedingungen dies eine technisch, ökonomisch und ökologisch sinnvolle Option zur (primären) brennstoffseitigen Staubreduktion darstellen kann. Das Projektkonsortium besteht aus dem Institut für Umwelt-technik und Energiewirtschaft (IUE) der Technischen Universität Hamburg (TUHH) sowie der Heizomat - Gerätebau + Energiesysteme GmbH. Im Zuge des Vorhabens konnte die Zufüh-rung des Kaolins mit dem Brennstoffmassenstrom als Vorzugsvariante für die Additiveinbrin-gung identifiziert werden. Dabei weisen durchgeführte Laboruntersuchungen darauf hin, dass es auch durch den Einfluss mechanischer Einwirkungen nicht zu einer relevanten Entmisch-ung von Kaolin und Holzhackschnitzeln kommt. Der aus der (Brennstoff-)Additivierung resultierende erhöhte Aschegehalt der Holzhackschnitzel stellt anlagentechnisch kein Hemm-nis dar, da die eingesetzte Feuerungsanlage markttypisch über einen aktiven Ascheaustrag verfügt. Durch die Verwendung einer geeigneten Menge (z. B. 1 Ma% Additivgehalt) sowie Sorte (z. B. Kaolin FP) des Kaolins konnten mittlere (Gesamt-)Staub- und Kohlenstoffmonoxid-emissionen von lediglich 17 mg/Nm³13Vol%O2 bzw. 10 mg/Nm³13Vol%O2 erreicht werden, d. h. gegenüber der Verbrennung von Holzhackschnitzeln ohne Additiv wurden die (Gesamt-) Staubemissionen um 55 % und die Kohlenstoffmonoxidemissionen um 87 % reduziert. Im Vergleich dazu zeigte die Verwendung eines elektrostatischen Partikelabscheiders zwar ebenfalls eine deutliche Reduktion der (Gesamt-)Staubemissionen, jedoch kam es zu keiner Abnahme der Kohlenstoffmonoxidemissionen. Dennoch lassen die Ergebnisse vermuten, dass den zwei Minderungsmaßnahmen, d. h. (Brennstoff-)Additivierung und Partikelabschei-der, tendenziell unterschiedliche Wirkmechanismen zugrunde liegen, sodass sich für zukünftige Untersuchungen eine kombinierte Betrachtung als vielversprechend herausstellen könnte. Abschließend kann festgehalten werden, dass die aluminiumsilikat-basierte (Brenn-stoff-)Additivierung von Holzhackschnitzeln mittels Kaolin an einer handelsüblichen Feue-rungsanlage technisch ohne Weiteres umsetzbar ist, sich aus dieser Umsetzung verschiedene ökologische Vorteile hinsichtlich der Emissionen aus der Verbrennung von Holzhackschnitzeln ergeben (u. a. Minderung der (Gesamt-)Staub- und Kohlenstoffmonoxidemissionen) und die resultierenden Kosten aufgrund des verhältnismäßig geringen Additivbedarfs einen vertret-baren ökonomischen Aufwand im Vergleich zur sekundären Minderungsmaßnahme in Form eines elektrostatischen Partikelabscheiders darstellen.dehttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/TechnikIngenieurwissenschaftenResearch Report10.15480/882.446010.15480/882.4460Deutsche Bundesstiftung UmweltOther